(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
前記筐体内に設けられた回路基板と、
前記回路基板上に設けられ、外部入力を増幅する利得可変増幅器と、
給電部を介して給電された前記利得可変増幅器からの出力を送信する再送信アンテナと、を備え、
前記給電部は、受信端末が載置される前記筐体上の端末載置領域の端部に配置され、
前記再送信アンテナは、前記回路基板のグランドパターンと平行かつ前記筐体を隔てて対向して配置されたことにより、前記端末の前記再送信アンテナと前記載置された受信端末のアンテナとが強結合するとともに、前記再送信アンテナを低利得化することを特徴とする再送信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の再送信装置であって、
前記再送信アンテナを複数備え、複数の前記再送信アンテナは、前記利得可変増幅器からの出力を選択的に送信することを特徴とする再送信装置。
【請求項３】
請求項１に記載の再送信装置であって、
前記再送信アンテナを複数備え、複数の前記再送信アンテナは、前記利得可変増幅器からの出力を同時に送信することを特徴とする再送信装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の再送信装置であって、
前記再送信アンテナは、Ｌ字状のモノポールアンテナであることを特徴とする再送信装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の再送信装置であって、
前記再送信アンテナは、コ字状のモノポールアンテナであることを特徴とする再送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地上デジタル放送やマルチメディア放送を再送信する再送信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
地上デジタル放送やマルチメディア放送を受信可能な受信端末で充電可能なものにあっては、充電時に発生するノイズによって感度劣化が生じる場合、充電中に放送を正常に視聴できない可能性がある。充電中でも放送を正常に視聴できるようにするには、ノイズが発生している状態でＣ／Ｎ（Carrier to Noise ratio）を確保する必要がある。
また、再送信装置は、電波を送信することから、電波法の定める微弱無線局の規定を満足（即ち、無線局免許状を必要としない送信出力を満足）する必要がある。
なお、マルチメディア放送にはＶＨＦ帯が使用される。
【０００３】
放送を再送信する再送信機能を有する充電台として、例えば特許文献１に記載されているクレードルが知られている。このクレードルは、２．６ＧＨｚ帯衛星デジタル放送を受信する受信端末に対応するものであり、当該放送を再送信するための再送信アンテナを有し、それを受信端末の受信アンテナと所定の距離を隔てて対向配置させている。
また、マルチメディア放送を再送信する再送信装置として、特許文献２に記載されているマルチメディア放送再放射装置が知られている。このマルチメディア放送再放射装置は、充電手段の具体的な構成の記載はないものの、マルチメディア放送を再送信するための再送信アンテナを有し、この再送信アンテナを、可変減衰器、バンドパスフィルタ付き増幅部、ＡＧＣ（Automatic Gain Control）回路及び減衰器を実装したプリント基板（回路基板）にパターンとして形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１０９６７６号公報
【特許文献２】特開２０１１−２３９１０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されたクレードルは、２．６ＧＨｚ帯衛星デジタル放送を受信する受信端末に対応するものであり、これをＶＨＦ帯のマルチメディア放送の再送信に適用すると、アンテナが大きくなってしまう。また、マルチメディア放送の再送信に適用するようにしても、受信端末のアンテナがホイップアンテナの場合、ホイップアンテナを伸張させたり、収納させたりするので、常に再送信アンテナと対向する位置関係を維持できない。このため、アンテナ伸張時とアンテナ収納時において略同等の受信感度性能を確保することができない。
また、受信端末が再送信装置が再送信する電波を受信する再送信状態にあるか、あるいは受信端末が放送波を直接受信する自力受信状態あるかに依らず、一般的にホイップアンテナはアンテナ伸張時にアンテナ共振周波数が所望の周波数帯域と一致するように、アンテナ長や整合回路を設計するため、アンテナ収納時ではアンテナ共振周波数が高周波側へ移動してしまい、所望の周波数帯域では受信感度性能を確保することができない。例えば、放射効率−１３ｄＢが−３８ｄＢに劣化してしまう。
【０００６】
特許文献２に記載されたマルチメディア放送再放射装置は、再送信アンテナをプリント基板（回路基板）にパターンとして形成している。プリント基板は、再放射装置の筐体内部に配置されるため、再送信アンテナと受信端末のアンテナは、少なくとも筐体厚み分だけ距離が離れることになり、再送信アンテナと受信端末のアンテナの結合度が弱くなってしまう。
【０００７】
本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであり、電波法の定める微弱無線局の規定を満足でき、また受信端末にホイップアンテナが使用されても、アンテナ伸張時とアンテナ収納時とにおいて略同等の受信感度性能を確保することができる再送信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の再送信装置は、筐体と、前記筐体内に設けられた回路基板と、前記回路基板上に設けられ、外部入力を増幅する利得可変増幅器と、給電部を介して給電された前記利得可変増幅器からの出力を送信する再送信アンテナと、を備え、前記給電部は、受信端末が載置される前記筐体上の端末載置領域の端部に配置され、前記再送信アンテナは、前記回路基板のグランドパターンと平行かつ前記筐体を隔てて対向して配置されたことにより、前記端末の前記再送信アンテナと前記載置された受信端末のアンテナとが強結合するとともに、前記再送信アンテナを低利得化することを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、給電部を、受信端末を載置する筐体上の端末載置領域の端部に配置したので、再送信装置の再送信アンテナと受信端末のアンテナを強結合でき、受信端末において高い受信感度性能が得られる。即ち、受信端末のアンテナに対する給電が受信端末の端部から行われる事例が多いため、給電部を筐体上の端末載置領域の端部に配置することで、再送信装置の再送信アンテナと受信端末のアンテナを強結合させることができ、受信端末において高い受信感度性能が得られる。
【００１０】
なお、受信端末がホイップアンテナを有する場合、給電部を、収納時のホイップアンテナに沿わせて配置することで、ホイップアンテナを伸張したときには、受信端末のグランドと再送信アンテナが強結合し、ホイップアンテナを収納したときには、収納状態のホイップアンテナが再送信アンテナと平面視で重なる位置となるため、再送信アンテナと受信端末のアンテナが強結合する。この結果、ホイップアンテナ伸張時とホイップアンテナ収納時とにおいて略同等の受信感度性能が得られる。
【００１１】
また、上記構成によれば、再送信アンテナを、回路基板のグランドパターンと平行かつ筐体を隔てて対向して配置したので、再送信アンテナの低利得化が図れ、電波法の定める微弱無線局の規定を満たすことができるとともに、再送信アンテナと受信端末のアンテナを近接して配置でき、再送信アンテナと受信端末のアンテナを強結合させることができる。なお、再送信アンテナの低利得化は、再送信アンテナの整合回路を省くことでも実現できる。整合回路を省くことで不整合損が増加するため、利得が低減する。
【００１２】
上記構成において、前記再送信アンテナを複数備え、複数の前記再送信アンテナは、前記利得可変増幅器からの出力を選択的に送信することを特徴とする。
【００１３】
上記構成によれば、例えば、再送信装置の筐体の右端及び左端の夫々に再送信アンテナを配置することで、受信端末のアンテナが受信端末の左端、右端のいずれに配置されていても再送信アンテナと強結合させることができる。
【００１４】
上記構成において、前記再送信アンテナを複数備え、複数の前記再送信アンテナは、前記利得可変増幅器からの出力を同時に送信することを特徴とする。
【００１５】
上記構成によれば、例えば、再送信装置の筐体の右端及び左端の夫々に再送信アンテナを配置することで、受信端末のアンテナが受信端末の左端、右端のいずれに配置されていても再送信アンテナと強結合させることができる。この場合、複数の再送信アンテナの各々から同時に送信するようにすることで、利得可変増幅器からの出力を選択的に送信する場合と比べて、スイッチ等の切替手段と、受信端末のアンテナの位置を検出する位置検出手段と、位置検出手段の検出結果に基づいて前記切替手段を制御する制御手段とが不要となり、コストの削減が可能となる。複数の再送信アンテナの各々から同時に送信するには、例えば分配器を使用すると良い。
【００１６】
上記構成において、前記再送信アンテナは、Ｌ字状のモノポールアンテナであることを特徴とする。
【００１７】
上記構成において、前記再送信アンテナは、コ字状のモノポールアンテナであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、電波法の定める微弱無線局の規定を満足でき、また受信端末にホイップアンテナが使用されても、アンテナ伸張時とアンテナ収納時とにおいて略同等の受信感度性能を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る再送信装置の概略構成を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図
【図２】図１の再送信装置の概略構成と該再送信装置から送信される放送波を受信する受信端末の概略構成を示すブロック図
【図３】図１の再送信装置に、ホイップアンテナを有する受信端末を載置した状態で、（ａ）はホイップアンテナを伸張させた状態での載置状態を示す図、（ｂ）はホイップアンテナを収納した状態での載置状態を示す図
【図４】図１の再送信装置における結合度（Ｓ２１）と放射効率の関係を説明するための図
【図５】本発明の実施の形態２に係る再送信装置の概略構成を示す正面図
【図６】図５の再送信装置の概略構成と該再送信装置から送信される放送波を受信する受信端末の概略構成を示すブロック図
【図７】図５の再送信装置に受信端末を載置した状態で、（ａ）は左側端部に受信端末アンテナが配置された受信端末の載置状態を示す図、（ｂ）は右側端部に受信端末アンテナが配置された受信端末の載置状態を示す図
【図８】本発明の実施の形態３に係る再送信装置の概略構成と該再送信装置から送信される放送波を受信する受信端末の概略構成を示すブロック図
【図９】本発明の実施の形態４に係る再送信装置の概略構成を示す正面図
【図１０】図９の再送信装置に受信端末を載置した状態で、（ａ）は右側端部に受信端末アンテナが配置された受信端末の載置状態を示す図、（ｂ）は左側端部に受信端末アンテナが配置された受信端末の載置状態を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る再送信装置の概略構成を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図である。また、図２は、本実施の形態に係る再送信装置の概略構成と該再送信装置から送信される地上デジタル放送もしくはマルチメディア放送等の放送波を受信する受信端末の概略構成を示すブロック図である。
【００２２】
図１及び図２において、本実施の形態に係る再送信装置１は、筐体２と、筐体２内に設けられた回路基板３と、回路基板３上に設けられ、外部アンテナ４で受信された地上デジタル放送もしくはマルチメディア放送等の放送波（外部入力）を増幅する利得可変増幅器５と、給電部６と、給電部６を介して給電された利得可変増幅器５からの出力を送信する再送信アンテナ７と、を備える。一方、図２に示すように、受信端末５０には、給電部５１を介して受信端末アンテナ５２が接続されている。
【００２３】
図１に示すように、再送信装置１の給電部６は、受信端末５０が載置される筐体２上の端末載置領域２１の端部に配置される。再送信装置１の再送信アンテナ７は、再送信装置１の回路基板３のグランドパターン８と平行かつ筐体２を隔てて対向して配置される。受信端末５０の受信端末アンテナ５２がホイップアンテナである場合、ホイップアンテナを収納させた状態で該ホイップアンテナが沿うように配慮している。本実施の形態の再送信アンテナ７は、面状のＬ字状のモノポールアンテナであり、筐体２の外側表面に貼り付けられている。
【００２４】
再送信装置１の給電部６を、受信端末５０を載置する筐体２上の端末載置領域２１の端部に配置することで、再送信装置１の再送信アンテナ７と受信端末５０の受信端末アンテナ５２が強結合する。図３は、本実施の形態に係る再送信装置１に、受信端末アンテナ５２としてホイップアンテナを用いた受信端末５０を載置した状態で、（ａ）はホイップアンテナを伸張させた状態での載置状態を示す図、（ｂ）はホイップアンテナを収納した状態での載置状態を示す図である。図３の（ａ）に示すように、受信端末５０の受信端末アンテナ５２を伸張させたときは、受信端末５０のグランド（図示略）と再送信アンテナ７が強結合する。また、図３の（ｂ）に示すように、受信端末アンテナ５２を収納させたときは、収納状態にある受信端末アンテナ５２と再送信アンテナ７が強結合する。このように、いずれの場合も受信端末５０と再送信装置１が強結合し、受信端末５０において高い受信感度性能が得られる。
【００２５】
また、再送信装置１の再送信アンテナ７を、再送信装置１の回路基板３のグランドパターン８と平行かつ筐体２を隔てて対向して配置することで、再送信アンテナ７の低利得化が図れ、電波法の定める微弱無線局の規定を満たすことができるとともに、再送信アンテナ７と受信端末アンテナ５２を近接して配置でき、再送信アンテナ７と受信端末アンテナ５２の結合度を強くできる。なお、再送信アンテナ７の低利得化は、再送信アンテナ７の整合回路（図示略）を省くことでも実現できる。整合回路（図示略）を省くことで不整合損が増加するため、更なる利得低減が図れる。
【００２６】
なお、再送信装置１が充電台を兼ねる場合、受信端末５０の充電時にノイズがある状態でＣ／Ｎを確保するとともに、電波法の定める微弱無線局の規定を満たす必要がある。このため、再送信アンテナ７は受信端末アンテナ５２と強結合し、かつアンテナ利得が低利得であることが望ましい。即ち、強結合することで高い受信感度性能が得られ、Ｃ／Ｎを改善できる。また、再送信アンテナ７のアンテナ利得を低利得にすることで放射効率が低下し、電波法の定める微弱無線局の規定を満たすことができる。なお、低利得にした場合、利得可変増幅器５の利得可変幅を縮小できるので、回路規模の縮小によるコスト削減が可能となる。結合度（Ｓ２１）は放射効率より大きくなるものとする。
【００２７】
図４は、再送信装置１における結合度（Ｓ２１）と放射効率の関係を説明するための図である。Ｐｉは利得可変増幅器５で増幅された送信電力、Ｐｏ１は受信端末５０での受信電力、Ｐｏ２は再送信アンテナ７から送信される送信電力である。結合度（Ｓ２１）はＰｏ１／Ｐｉ、放射効率はＰｏ２／Ｐｉとなる。結合度（Ｓ２１）＞放射効率が望ましい。理想は結合度１００％で、かつ放射効率０％である。
【００２８】
このように本実施の形態に係る再送信装置１は、給電部６を、受信端末５０を載置する筐体２上の端末載置領域２１の端部に配置したので、再送信装置１の再送信アンテナ７と受信端末５０の受信端末アンテナ５２を強結合でき、受信端末５０において高い受信感度性能を得ることができる。特に、受信端末５０の受信端末アンテナ５２がホイップアンテナである場合、給電部６を収納時の受信端末アンテナ５２に沿わせて配置することで、受信端末アンテナ５２を伸張したときには、受信端末５０のグランドと再送信アンテナ７を強結合させることができ、一方、受信端末アンテナ５２を収納したときには、収納状態の受信端末アンテナ５２が再送信アンテナ７と平面視で重なる位置となるため、再送信アンテナ７と受信端末アンテナ５２を強結合させることができる。この結果、ホイップアンテナ伸張時とホイップアンテナ収納時とにおいて略同等の受信感度特性を確保することが可能となる。
【００２９】
また、再送信アンテナ７を、回路基板３のグランドパターン８と平行かつ筐体２を隔てて対向して配置したので、再送信アンテナ７の低利得化が図れ、電波法の定める微弱無線局の規定を満たすことができるとともに、再送信アンテナ７と受信端末アンテナ５２を近接して配置でき、再送信アンテナ７と受信端末アンテナ５２の結合度を強くできる。
【００３０】
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２に係る再送信装置の概略構成を示す正面図である。また、図６は、図５の再送信装置の概略構成と該再送信装置から送信される放送波を受信する受信端末の概略構成を示すブロック図である。なお、図５及び図６において、前述した図１及び図２と共通する部分には同一の符号を付けている。
【００３１】
図５及び図６において、本実施の形態に係る再送信装置１Ａは、２つの再送信アンテナ７Ａ，７Ｂを備えるとともに、これらの再送信アンテナ７Ａ，７Ｂを切り替える切替スイッチ１０を備える。再送信アンテナ７Ａは、前述した実施の形態１に係る再送信装置１の再送信アンテナ７と同様に、筐体２上の端末載置領域２１の右側端部に配置され、再送信アンテナ７Ｂは、筐体２上の端末載置領域２１の左側端部に配置される。切替スイッチ１０は高周波スイッチであり、例えば機械式接点構成を採り、可動接点ｃが利得可変増幅器５の出力端に接続され、固定接点ａが給電部６Ａを介して再送信アンテナ７Ａに接続され、固定接点ｂが給電部６Ｂを介して再送信アンテナ７Ｂに接続される。
【００３２】
筐体２上の端末載置領域２１の右側端部に再送信アンテナ７Ａを配置し、端末載置領域２１の左側端部に再送信アンテナ７Ｂを配置することで、受信端末５０の受信端末アンテナ５２が受信端末５０の左端と右端のいずれに配置されていても強結合させることができる。図７は、再送信装置１Ａに受信端末５０を載置した状態で、（ａ）は左側端部に受信端末アンテナ５２が配置された受信端末５０の載置状態を示す図、（ｂ）は右側端部に受信端末アンテナ５２が配置された受信端末５０の載置状態を示す図である。
【００３３】
このように本実施の形態に係る再送信装置１Ａは、筐体２上の端末載置領域２１の右側端部に再送信アンテナ７Ａを配置し、左側端部に再送信アンテナ７Ｂを配置し、これらの再送信アンテナ７Ａ，７Ｂを切替スイッチ１０で切り替えるようにしたので、受信端末アンテナ５２が受信端末５０の左端と右端いずれに配置されていても再送信装置１Ａと受信端末５０を強結合させることができる。これにより、受信端末５０において高い受信感度性能を得ることができる。
【００３４】
（実施の形態３）
図８は、本発明の実施の形態３に係る再送信装置の概略構成と該再送信装置から送信される放送波を受信する受信端末の概略構成を示すブロック図である。なお、図８において、前述した図２及び図６と共通する部分には同一の符号を付けている。
【００３５】
図８において、本実施の形態に係る再送信装置１Ｂは、２つの再送信アンテナ７Ａ，７Ｂを備える点で前述した実施の形態２に係る再送信装置１Ａと同一であるが、再送信アンテナ７Ａ，７Ｂの切り替えを行わず、利得可変増幅器５の出力を２分配して再送信アンテナ７Ａ，７Ｂに同時給電するようにしている。利得可変増幅器５の出力を分配する手段として分配器１１が好適である。分配器１１は、入力端ａが利得可変増幅器５の出力端に接続され、出力端ｂが給電部６Ａを介して再送信アンテナ７Ａに接続され、出力端ｃが給電部６Ｂを介して再送信アンテナ７Ｂに接続される。利得可変増幅器５の出力を分配することで、再送信アンテナ７Ａ，７Ｂそれぞれに出力する電力が一方のみ出力する場合の半分になってしまうが、手動で切り替える場合を除き、構成の簡略化が図れるとともに、低コスト化が図れる。因みに、自動で切り替える場合は、受信端末５０の受信端末アンテナ５２の位置（左側端部又は右側端部）を検出する位置検出手段と、該位置検出手段の検出結果から切替スイッチ１０を制御する制御手段とを設ける必要がある。
【００３６】
このように本実施の形態に係る再送信装置１Ｂにおいても、前述した実施の形態２に係る再送信装置１Ａと同様に、受信端末アンテナ５２が受信端末５０の左端と右端いずれに配置されていても再送信装置１Ｂと受信端末５０を強結合させることができ、受信端末５０において高い受信感度性能を得ることができる。
【００３７】
（実施の形態４）
図９は、本発明の実施の形態４に係る再送信装置の概略構成を示す正面図である。なお、図９において、前述した図１と共通する部分には同一の符号を付けている。また、本発明の実施の形態４に係る再送信装置の概略構成は図２と略同一であるので、図２を援用することとする。
【００３８】
図９において、本実施の形態に係る再送信装置１Ｃは、面状のコ字状のモノポールアンテナである再送信アンテナ７Ｃを有しており、筐体２の外側表面に貼り付けられている。再送信アンテナ７Ｃは、右端部が筐体２上の端末載置領域２１の右側端部に至り、左端部が筐体２上の端末載置領域２１の左側端部に至る大きさに形成されており、これ１つのみで、受信端末アンテナ５２が受信端末５０の左端と右端のいずれに配置されていても結合させることができる。図１０は、再送信装置１Ｃに受信端末５０を載置した状態で、（ａ）は右側端部に受信端末アンテナ５２が配置された受信端末５０の載置状態を示す図、（ｂ）は左側端部に受信端末アンテナ５２が配置された受信端末５０の載置状態を示す図である。
【００３９】
このように本実施の形態に係る再送信装置１Ｃは、右端部が筐体２上の端末載置領域２１の右側端部に至り、左端部が筐体２上の端末載置領域２１の左側端部に至る大きさの再送信アンテナ７Ｃを有するので、受信端末アンテナ５２が受信端末５０の左端と右端いずれに配置されていても再送信装置１Ｃと受信端末５０を強結合させることができ、受信端末５０において高い受信感度性能を得ることができる。
【００４０】
なお、再送信アンテナの形状は、前述した再送信アンテナ７及び再送信アンテナ７Ｃに限定されるものではなく、受信端末５０の受信端末アンテナ５２との結合度＞再送信アンテナの放射効率となる形状であればどのような形状でも良い。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、電波法の定める微弱無線局の規定を満足でき、また受信端末にホイップアンテナが使用されても、アンテナ伸張時とアンテナ収納時とにおいて略同等の受信感度性能を確保することができるといった効果を有し、地上デジタル放送やマルチメディア放送を再送信する再送信装置への適用が可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ  再送信装置
２  筐体
３  回路基板
４  外部アンテナ
５  利得可変増幅器
６，６Ａ，６Ｂ  給電部
７，７Ａ，７Ｂ，７Ｃ  再送信アンテナ
８  グランドパターン
１０  切替スイッチ
１１  分配器
２１  端末載置領域
５０  受信端末
５１  給電部
５２  受信端末アンテナ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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